Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề 23)

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ khối lượng 100g đang dao động điều hòa

37/40

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ khối lượng 100g đang dao động điều hòa theo phương ngang, mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng. Từ thời điểm t1 = 0 đến t2 =π48s, động năng của con lắc tăng từ 0,096 J đến giá trị cực đại rồi giảm về 0,064 J. Ở thời điểm t2, thế năng của con lắc bằng 0,064 J. Biên độ dao động của con lắc là

5,7 cm.

7,0 cm

8,0 cm

3,6 cm

Giải thích

HD:  Tại thời điểm t   Wđ = Wt  ==è Cơ năng của hệ W = Wđ + Wt = 0,128 J

 Tại t = 0  Wt1 = W – Wđ1 = 0,032J = W4----à x1 = ±A2

  Tại  t2 = π48  -à  x2 = ±A22  Thời gian vật đi từ x1 = A2 đến gốc tọa độ rồi đến x2 = -A22  

    t =  T12 + T8 = 5T24 = t2 – t1 = π48 ----à T = 110(s) ---à Tần số góc của dao động w = 2πT = 20 rad.s

W = mvmax22=mω2A22 ----à A = 2Wmω2=2.0,1280,1.400 = 0,08 m = 8 cm.Chọn C